高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系课件 新人教版必修1(1).pptVIP

2匀变速直线运动的速度与时间的关系 自主阅读 自我检测 一 匀变速直线运动1 什么样的运动是匀变速直线运动 提示 沿着一条直线 且加速度恒定不变的运动 2 分类 1 匀加速直线运动是物体的速度随着时间均匀增加的直线运动 2 匀减速直线运动是物体的速度随着时间均匀减小的直线运动 自主阅读 自我检测 3 直线运动的v t图象 1 在下图中画出匀速直线运动的图象 图象有什么特点 提示 如图所示 匀速直线运动的v t图象是一条平行于时间轴的直线 自主阅读 自我检测 2 下图中已经标出物体运动的初速度为v0 分别画出物体做匀加速直线运动和匀减速直线运动的v t图象 提示 匀变速直线运动的v t图象是一条倾斜的直线 如图所示 a表示匀加速直线运动 b表示匀减速直线运动 自主阅读 自我检测 3 v t图象中图线斜率表示物体的加速度 自主阅读 自我检测 二 速度与时间的关系式1 速度公式v v0 at 2 对公式的理解 做匀变速直线运动的物体 在t时刻的速度v就等于物体在开始时刻的速度v0再加上在整个过程中速度的变化量at 3 公式适用条件 匀变速直线运动 自主阅读 自我检测 1 正误辨析 1 匀变速直线运动的速度大小一定均匀变化 解析 匀变速直线运动的速度均匀变化 但速度的大小不一定均匀变化 如减速到零又反向加速的情形 答案 2 匀变速直线运动的加速度不变 解析 匀变速直线运动的速度均匀变化 即加速度不变 答案 3 速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动 解析 速度均匀增加的直线运动才是匀加速直线运动 答案 自主阅读 自我检测 4 匀变速直线运动的v t图象是一条倾斜直线 解析 由于匀变速直线运动的加速度不变 即v t图象的斜率不变 v t图象是一条倾斜直线 答案 5 公式v v0 at既适用于匀加速直线运动 也适用于匀减速直线运动 解析 匀加速和匀减速直线运动都是匀变速直线运动 速度公式v v0 at都适用 答案 自主阅读 自我检测 2 几个质点的运动图象如图所示 其中是匀变速运动的是 a 甲 乙 丙b 甲 乙 丁c 甲 丙 丁d 乙解析 乙中v t图线平行于t轴 表示v不随t而变化 是匀速直线运动 甲 丙 丁中v t图线斜率一定 a一定 表示匀变速直线运动 选项c正确 答案 c 知识点一 知识点二 对v t图象的进一步理解问题导引一辆汽车以1m s的初速度在平直的公路上前进 速度计上记录了汽车在不同时刻的速度值 列表如下 试结合上述情景 讨论下列问题 1 画出汽车运动的v t图象 并说明其v t图象有什么特点 2 从v t图象中可以看出 汽车的速度变化有什么特点 汽车做什么运动 知识点一 知识点二 要点提示 1 v t图象如图所示 汽车运动的v t图象是一条倾斜的直线 2 从v t图象中可以看出 在相等的时间间隔 t内 对应的速度变化量 v都相等 即是一个恒量 也即汽车运动的加速度保持不变 汽车做匀加速直线运动 知识点一 知识点二 知识归纳1 对v t图象的理解 1 图象上每一个点表示某一时刻的速度 正负表示速度的方向 即物体运动的方向 2 直线的斜率表示加速度 斜率的正负表示加速度的方向 3 v t图象只能描述直线运动 无法描述曲线运动 4 v t图象描述的是物体的速度随时间的运动规律 并不表示物体的运动轨迹 注意不能从斜率正负说明质点做加速运动或减速运动 知识点一 知识点二 2 几种常见的匀变速直线运动的v t图象 如图所示 1 直线a 速度随时间均匀增加 为匀加速直线运动 2 直线b 速度随时间均匀减小 为匀减速直线运动 3 直线c 速度随着时间先均匀减小 后反向均匀增加 由于加速度不变 整个运动过程也是匀变速直线运动 知识点一 知识点二 典例剖析 例1 甲 乙两车从同一地点沿同一方向出发 如图是甲 乙两车的速度图象 由图可知 a 甲车的加速度大于乙车的加速度b t1时刻甲 乙两车的加速度相等c t1时刻甲 乙两车相遇d 0 t1时间内 甲车的平均速度大于乙车的平均速度解析 由所给甲 乙两车的速度图象的斜率知 甲车的加速度小于乙车的加速度 a b错 t1时刻甲 乙两车速度相等 由于之前甲车的速度一直大于乙车的速度 故此时甲车位于乙车的前方 c错 由甲 乙两车的速度图象与时间轴所围图形的面积知 0 t1时间内 甲车比乙车的位移大 故该段时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度 d对 答案 d 知识点一 知识点二 规律方法v t图象中的五点信息 1 纵截距 表示物体的初速度 2 横截距 表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动 或物体经过一定时间速度变为零 3 与横轴的交点 纵坐标的符号改变 表示速度为零且方向改变的时刻 4 图线折点 在折点位置 图线的斜率改变 表示此时刻物体的加速度改变 v t图象为曲线 可认为曲线上处处是折点 加速度时刻在改变 5 两图线的交点 表示该时刻两物体具有相同的速度 知识点一 知识点二 变式训练1a b是做匀变速直线运动的两个物体 其速度图象如图所示 1 a b各做什么运动并求其加速度 2 两图象交点的意义 3 求1s末a b的速度 4 求6s末a b的速度 知识点一 知识点二 2 两图象交点表示在该时刻a b速度相同 3 1s末a物体的速度为3m s 和初速度方向相同 b物体的速度为6m s 和初速度方向相同 4 6s末a物体的速度为8m s 和初速度方向相同 b物体的速度为 4m s 和初速度方向相反 答案 见解析 知识点一 知识点二 对匀变速直线运动速度公式的理解问题导引设一个物体做匀变速直线运动 运动开始时刻 t 0 的速度为v0 叫作初速度 加速度为a 经过的时间为t 试结合上述情景 讨论下列问题 1 求t时刻物体的瞬时速度 2 公式v v0 at虽然可由变形后得到 但二者的含义不同 你知道这是为什么吗 知识点一 知识点二 知识点一 知识点二 知识归纳1 公式v v0 at中各量的物理意义v0是开始时刻的瞬时速度 称为初速度 v是经时间t后的瞬时速度 称为末速度 at是在时间t内的速度变化量 即 v at 2 公式的矢量性公式中的v0 v a均为矢量 应用公式解题时 一般取v0的方向为正方向 若物体做匀加速直线运动 a取正值 若物体做匀减速直线运动 a取负值 3 当v0 0时 v at 物体的瞬时速度与时间成正比 画龙点睛通俗理解记忆公式 理解为物体原有速度为v0 每过1秒速度增加的数值为a 故经过t秒速度增加at 故速度变为v0 at 知识点一 知识点二 典例剖析 例2 一质点从静止开始以1m s2的加速度做匀加速直线运动 经5s后做匀速直线运动 匀速直线运动的时间为4s 最后2s时间内质点做匀减速直线运动直到静止 则 1 质点匀速直线运动时的速度多大 2 匀减速直线运动时的加速度多大 点拨 质点的运动过程包括加速 匀速 减速三个阶段 画出运动过程的示意图如图所示 图中ab段为加速 bc段为匀速 cd段为减速 匀速运动的速度既为ab段的末速度 也为cd段的初速度 知识点一 知识点二 解析 1 由v1 v0 a1t1可得质点5s末的速度v1 a1t1 1 5m s 5m s 2 设减速运动时的加速度为a2 则由0 v1 a2t2得 负号表示a2与v0方向相反 答案 1 5m s 方向与初速度方向相同 2 2 5m s2 方向与初速度方向相反规律方法应用v v0 at时应注意的问题v v0 a均为矢量 在应用时应先选定一个方向为正方向 凡是与规定正方向相同的矢量在公式中用正值 与规定正方向相反的矢量用负值 知识点一 知识点二 变式训练2一个物体从静止开始做匀加速直线运动 4s末的速度为2m s 则10s末物体的速度大小为多大 解析 由匀变速直线运动的速度公式得v1 at1 所以物体在10s末的速度为v2 at2 0 5 10m s 5m s 答案 5m s 1 2 3 1 一辆以12m s的速度沿平直公路行驶的汽车 因发现前方有险情而紧急刹车 刹车后获得大小为4m s2的加速度 汽车刹车后5s末的速度为 a 8m sb 8m sc 0d 32m s解析 汽车减速到零的时间为 5s 3s 汽车在5s时已经停止 速度为零 故选c 答案 c 1 2 3 2 下图是某物体做直线运动的v t图象 由图象可知 a 物体在0 2s内做匀速直线运动b 物体在2 8s内静止c t 1s时物体的加速度为6m s2d t 5s时物体的加速度为12m s2解析 物体在0 2s内速度随时间均匀增大 做匀加速直线运动 故a错误 物体在2 8s内速度随时间不变 做匀速直线运动 故b错误 图象的斜率表示a 由题图信息知 t 1s时a 6m s2 t 5s时a 0 故c正确 d